选择题6.0分
化学

7.还原沉淀法是处理含铬(含Cr2O72-和CrO42-)工业废水的常用方法,过程如下:

已知转换过程中的反应为:

转化后所得溶液中铬元素的含量为28.6 g/L, CrO42-有10/11转化为Cr2O72-,下列说法不正确的是()

A

溶液颜色保持不变,说明上述可逆反应达到平衡状态

B

若用绿矾(FeSO4·7H2O)作还原剂,处理1 L废水,至少需要458.7g

C

常温下转化反应的平衡常数K=1×1014,则转化后所得溶液的pH=5

D

常温下Ksp[Cr(OH)3]=1×10-32,要使处理后废水中的c(Cr3+)降至1×10-5mol/L,应调溶液的pH=5

正确答案及相关解析

正确答案

B

解析

      转化后所得溶液中铬元素含量为28.6g/L,则1L废水中n(Cr=28.6g/(52g/mol)=0.55mol

A.若用绿矾(FeSO4•7H2O)(M=278)作还原剂,处理1L废水,设需要xmolFeSO4•7H2O,由氧化还原反应中氧化剂和还原剂得失电子数目相等可知0.55×(6-3)=x×(3-2),x=1.65,m(FeSO4•7H2O)=1.65mol×278g/mol=458.7g,故A错误;

B.存在平衡:2Cr O42-(黄色)+2H+⇌Cr2O42-(橙色)+H2O,如颜色不变,说明浓度不变,则达到平衡状态,故B正确;

C.1L废水中n(Cr)=0.55mol,CrO42-有10/11转化为Cr2O72-,则酸化后c(CrO42-)=0.55mol/L×(1-10/11)=0.05mol/L,c(Cr2O72-)=0.25mol/L,常温下转换反应的平衡常数K=1×1014,则

=1×1014,c(H+)=1×10-6mol/L,所以pH=6;

考查方向

本题主要考查了难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质。

解题思路

A.若1L酸化后所得溶液中含铬元素的质量为28.6g,根据守恒列关系式:2Cr~2CrO42-~Cr2O72-~2Cr3+~6e-~6FeSO4•7H2O计算;

B.存在平衡:2Cr O42-(黄色)+2H+⇌Cr2O42-(橙色)+H2O,如颜色不变,则达到平衡状态;

C.酸化时发生的反应为:2CrO42-+2H+⇌Cr2O72-+H2O,若1L酸化后所得溶液中含铬元素的质量为28.6g,CrO42-有10/11转化为Cr2O72-,说明铬元素有10/11转化为Cr2O72-,计算平衡浓度,结合平衡常数计算;

D.根据溶度积常数列式计算。

易错点

难溶电解质的溶解平衡。

知识点

常见金属的活动性顺序及其应用